你的牙齿还好吗？微生物组学&队列研究揭示氟斑牙患者唾液菌群改变

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氟是一种非金属元素，在地壳中以氟化物的形式存在，含量相对较高(525 ppm)。虽然它是机体生长所需的微量营养素，但长期过量摄入氟会导致其沉积在骨骼和牙齿中，导致慢性骨骼和牙齿氟中毒。由于氟化物接触水平较高，全世界氟斑牙的患病率正在上升，坦桑尼亚北部12- 17岁儿童的患病率约为89.7%，厄瓜多尔基多12岁儿童的患病率为63.7%。墨西哥6 - 12岁儿童氟斑牙患病率为98%，泰国8 - 12岁儿童氟斑牙患病率为53.4%，中国吉林省氟斑牙患病率平均为30.5%(范围8.33% ~ 64.17%)。

氟斑牙由消化道或呼吸道通过水、土壤等环境来源摄入过量氟引起，过量的氟摄入会影响成釉细胞的发育，改变牙齿的形态和机械性能。高氟剂量还可导致DNA损伤、线粒体损伤、内质网(ER)应激和凋亡死亡，从而损害成釉细胞功能，通过损害正常ER功能扰乱釉质相关蛋白的正常合成和分泌。当牙釉质表面受到轻度或中度损伤时，会发生颜色变化，出现条纹或形成斑点，在有限区域或整个牙釉质表面形成浅黄色至棕色斑块的外观。这些变化还会增加与使用相关的退化几率，并影响咀嚼和消化功能，导致牙齿敏感和其他并发症，并导致牙釉质粘接困难。氟斑牙病程也会对儿童的智力发展产生不利影响，，增加患自闭症谱系障碍的风险。

本文以探索氟斑牙人群中唾液微生物组的改变为目的，调查了957 名大学生的氟斑牙患病率。用Dean氏氟斑牙指数评估氟斑牙的状态。在这些患者的一个子集中（100名健康对照，100名氟斑牙患者）评估了唾液微生物组组成的变化。发现氟斑牙影响了47%的学生样本，并且发病率与性别无关。与健康对照组相比，氟斑牙患者微生物群多样性增加，具体表现为梅氏弧菌、假单胞菌、假单胞菌科、假单胞菌门丰度增加，变形链球菌、血链球菌、双孢菌和葡萄球菌丰度降低。功能分析显示，受氟斑牙影响的患者精氨酸生物合成增加，同时氨基糖和核苷酸糖代谢、果糖和甘露糖代谢以及淀粉和蔗糖代谢产物减少。

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图 氟斑牙患者和健康对照组口腔微生物群的分类特征

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图 氟斑牙人群各水平10个最优势类群的口腔微生物组变化

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图 随机森林模型分析

这些分析显示，基于16S rRNA测序结果，氟斑牙患者的口腔微生物区系与年龄匹配的对照组有显著差异。此外，还发现了一组能够区分氟斑牙患者和对照组的细菌。在本研究中，与对照组相比，氟斑牙患者唾液微生物组丰度的α多样性显著增加。同时，β多样性分析显示，对照组与氟斑牙患者唾液微生物多样性差异显著，而轻、中、重度氟斑牙患者唾液微生物多样性差异无统计学意义。

本研究中观察到的细菌种类的具体差异与Wang et al先前发表的文章不一致。这一发现可能有几个原因。首先，目前研究的年龄范围是17-20岁，而先前的研究包括12 - 14岁。此外，他们的研究包括42名参与者(9名对照组，33名DF患者)，而本研究包括199名参与者(100名对照组，99名DF患者)。在这些研究中，氟斑牙的严重程度也存在差异，本研究中超过三分之二的参与者表现为轻度氟斑牙(轻度，Dean指数= 1-2,n = 76;中度/重度，Dean指数= 3-4,n = 23)。相比之下，超过一半的参与者患有中度或重度氟斑牙(轻度，n = 14;中度/重度，n = 19)。

这些结果表明，健康对照组和氟斑牙患者之间的唾液微生物组存在显著差异。氟斑牙可能导致牙周炎和全身性肺病。需要进行进一步的队列研究确定改变氟斑牙患者的唾液微生物群是以何种机制改变全身性疾病的进展。